2013年11月3日 訊 /生物谷BIOON/ --之前大家一直認(rèn)為一個人體內(nèi)的每個細(xì)胞都有相同的遺傳信息,，基因組的特殊表達模式使得不同細(xì)胞的功能各異。然而最近發(fā)表在Science雜志上的文章推翻了該觀點,。
確定一個人的不同神經(jīng)元的基因組只能采用單細(xì)胞基因組測序的方法,。索爾克研究所的科學(xué)家采用單細(xì)胞基因組測序的方法發(fā)現(xiàn)同一個人中不同的神經(jīng)元基因組存在多樣性,。
該文章的通訊作者Fred Gage博士稱,，與我們之前的想法不同，不同神經(jīng)元的遺傳標(biāo)記并不相同,，神經(jīng)元基因組是由不同的DNA片段拼接起來的,。
科學(xué)家從三位死者體內(nèi)分離了一百個神經(jīng)元，采用單細(xì)胞測序技術(shù),，科學(xué)家試圖尋找DNA拷貝數(shù)的變異性（copy number variations,，CNVs）。結(jié)果顯示41%的神經(jīng)元擁有獨特的CNV,，這表明這些神經(jīng)元并不是來自于同一個親本,。
Gage博士稱,，我們發(fā)現(xiàn)一個人的不同神經(jīng)元DNA序列不一樣,，該結(jié)果讓我們非常驚異，我們必須要設(shè)計對照試驗表明該現(xiàn)象不是試驗操作造成的假象,。
于是科學(xué)家采用測序誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells ,，iPSCs）分化的神經(jīng)元的方法進行研究，理論上來自于相同表皮細(xì)胞的iPSCs基因組是相同的,。
Gage博士稱,，該實驗證明了我們之前的發(fā)現(xiàn)，從同一iPSC品系中分化而來的神經(jīng)元的基因組也有各異的缺失,，擴增等現(xiàn)象,。
有趣的是表皮細(xì)胞本身也是有遺傳差異的，但是沒有神經(jīng)元這么顯著,。McConnell博士稱,，神經(jīng)元比表皮細(xì)胞基因組有更大的多樣性是說得通的。因為神經(jīng)元要彼此溝通,，形成龐大復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),。
細(xì)胞的基因組不同很可能導(dǎo)致產(chǎn)生的RNA和蛋白質(zhì)不同，McConnell博士稱,，如果我們能對一個細(xì)胞既進行基因組分析也進行轉(zhuǎn)錄組分析,，我們對細(xì)胞功能分化認(rèn)識會更深入。（生物谷Bioon.com）
doi: 10.1126/science.1243472
PMC:
PMID:
Mosaic Copy Number Variation in Human Neurons
McConnell MJ, Lindberg MR, Brennand KJ, Piper JC, Voet T, Cowing-Zitron C, Shumilina S, Lasken RS, Vermeesch JR, Hall IM, Gage FH.
We used single-cell genomic approaches to map DNA copy number variation (CNV) in neurons obtained from human induced pluripotent stem cell (hiPSC) lines and postmortem human brains. We identified aneuploid neurons, as well as numerous subchromosomal CNVs in euploid neurons. Neurotypic hiPSC-derived neurons had larger CNVs than fibroblasts, and several large deletions were found in hiPSC-derived neurons but not in matched neural progenitor cells. Single-cell sequencing of endogenous human frontal cortex neurons revealed that 13 to 41% of neurons have at least one megabase-scale de novo CNV, that deletions are twice as common as duplications, and that a subset of neurons have highly aberrant genomes marked by multiple alterations. Our results show that mosaic CNV is abundant in human neurons.
